基于Cloudview的實(shí)訓(xùn)管理云平臺(tái)構(gòu)建

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（無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)學(xué)院，江蘇無(wú)錫 214063）

基于Cloudview的實(shí)訓(xùn)管理云平臺(tái)構(gòu)建

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（無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)學(xué)院，江蘇無(wú)錫 214063）

根據(jù)高職院校實(shí)訓(xùn)室管理在信息化建設(shè)中所面臨的問(wèn)題，提出基于cloudview的實(shí)訓(xùn)管理云平臺(tái)的解決方案。通過(guò)需求分析、平臺(tái)構(gòu)建、平臺(tái)功能三個(gè)方面的闡述，說(shuō)明利用虛擬化技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)按需彈性資源分配策略和可視化管理，能快速靈活地響應(yīng)各種業(yè)務(wù)需求，提高了實(shí)訓(xùn)室的管理和運(yùn)維能力。

Cloudview；實(shí)訓(xùn)管理；云平臺(tái)；高職院校

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、web2.0以及下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，全國(guó)高職院校實(shí)訓(xùn)室信息化建設(shè)步伐也在加快。然而，隨著信息需求量的急速增長(zhǎng)，實(shí)訓(xùn)室軟硬件可使用率的快速下降，給原有的IT基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)造成了巨大的壓力。雖然實(shí)訓(xùn)室建設(shè)在軟件更新、設(shè)備性能的提高上不斷投入，但隨著信息化應(yīng)用的持續(xù)深入，仍然面臨著諸多亟須解決的問(wèn)題。

一是實(shí)訓(xùn)室利用效率不均衡。由于各個(gè)實(shí)訓(xùn)室IT設(shè)備性能的不一致，導(dǎo)致教師爭(zhēng)先使用設(shè)備性能高的機(jī)房，使得設(shè)備性能較低的機(jī)房實(shí)驗(yàn)開出率不足或者實(shí)驗(yàn)成功率較低，實(shí)訓(xùn)室資源利用率不均衡現(xiàn)象突出。

二是系統(tǒng)軟件部署缺乏靈活性。由于系統(tǒng)軟件自身生命周期的特點(diǎn)，實(shí)訓(xùn)室軟硬件設(shè)備需要定期重新部署和升級(jí)。為滿足使用需求，就需要花費(fèi)一定的時(shí)間來(lái)采購(gòu)、安裝、調(diào)試各類軟硬件設(shè)備，因此無(wú)法第一時(shí)間滿足實(shí)訓(xùn)教學(xué)升級(jí)對(duì)實(shí)訓(xùn)室的要求。

三是難以快速響應(yīng)業(yè)務(wù)需求。由于傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)室運(yùn)行維護(hù)管理只是針對(duì)單一設(shè)備展開，如果遇到系統(tǒng)癱瘓、硬件故障、數(shù)據(jù)備份等突發(fā)情況，往往無(wú)法快速反應(yīng)，需要重新部署，這勢(shì)必會(huì)增加實(shí)訓(xùn)室管理的人力、時(shí)間等成本。

針對(duì)上述問(wèn)題，較為可行的方法是利用虛擬化技術(shù)搭建實(shí)訓(xùn)管理云平臺(tái)。通過(guò)硬件集群資源和云計(jì)算基礎(chǔ)環(huán)境的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)分布式資源整合，減少固定基礎(chǔ)設(shè)施的投入，快速響應(yīng)業(yè)務(wù)需求，使軟硬件資源利用率最大化，提高實(shí)訓(xùn)室運(yùn)行維護(hù)管理效率。

一、Cloudview的框架技術(shù)

圖1 CVM應(yīng)用截圖

Cloudview是曙光公司在2011年向業(yè)界發(fā)布的，全國(guó)首個(gè)自主研發(fā)的云計(jì)算操作系統(tǒng)，提供了IaaS平臺(tái)服務(wù)，通過(guò)軟件定義的方式，將計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等資源以虛擬機(jī)、容器、服務(wù)等方式提供出去。經(jīng)過(guò)幾次大的版本迭代，Cloudview云平臺(tái)充分考慮云計(jì)算中心的資源分配、業(yè)務(wù)運(yùn)行和運(yùn)維服務(wù)等各種管理要素，實(shí)現(xiàn)云計(jì)算中心軟硬件平臺(tái)資源的管理整合、快速部署與按需使用等功能。

Cloudview云計(jì)算操作系統(tǒng)由CVM、COC、CSP三個(gè)子平臺(tái)組成。

CVM（Cloudview Virtual Manager），即虛擬資源管理系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)創(chuàng)建虛擬機(jī)，線下通知相關(guān)用戶使用，提供監(jiān)控、報(bào)警、報(bào)表等功能，是小規(guī)模的私有云管理（見圖1）。

COC（Cloudview Operation Center），即云計(jì)算運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)，負(fù)責(zé)云計(jì)算中心的運(yùn)營(yíng)管理，快速生成虛擬資產(chǎn)，并對(duì)虛擬資產(chǎn)進(jìn)行生命周期管理，提供計(jì)算資源按需申請(qǐng)、按使用付費(fèi)、動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展等功能，滿足不同終端用戶計(jì)算資源服務(wù)訪問(wèn)的差異化需求（見圖2）。

CSP（Cloudview Service Portal），即云計(jì)算服務(wù)門戶，能夠向所有組織和用戶發(fā)布云計(jì)算服務(wù)，通過(guò)該門戶用戶可以申請(qǐng)、使用、管理資源和服務(wù)（見圖3）。

圖2 COC應(yīng)用截圖

圖3 CSP應(yīng)用截圖

二、需求分析

在平臺(tái)構(gòu)建前期應(yīng)當(dāng)考慮適合進(jìn)行虛擬化資源整合的硬件設(shè)備，如服務(wù)器、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及平臺(tái)將要提供的應(yīng)用服務(wù)等；考慮涉及IT基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)維管理方面的各種問(wèn)題，以應(yīng)對(duì)未來(lái)不斷增加的應(yīng)用服務(wù)所造成的資源分散的狀況。需求分析如下：

一是IT基礎(chǔ)硬件設(shè)施統(tǒng)一整合為虛擬硬件資源池，所部署的應(yīng)用服務(wù)能按需分配資源，提高IT資源的利用率。

二是快速響應(yīng)業(yè)務(wù)請(qǐng)求，縮短服務(wù)部署的時(shí)間周期，在系統(tǒng)服務(wù)中斷等突發(fā)情況下能支持虛擬機(jī)快照和備份恢復(fù)，保證業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)能夠在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)上線，實(shí)現(xiàn)靈活、便捷、高效的運(yùn)維管理。

三是支持主流操作系統(tǒng)，提供虛擬資源使用、運(yùn)載的實(shí)時(shí)監(jiān)控及應(yīng)用服務(wù)的動(dòng)態(tài)遷移，提高實(shí)訓(xùn)資源的高可服務(wù)性。

三、Cloudview實(shí)訓(xùn)管理云平臺(tái)構(gòu)建

（一）設(shè)計(jì)思路

按照常規(guī)機(jī)房50～60組單核開機(jī)使用能力，方案總計(jì)10臺(tái)3核服務(wù)器和1臺(tái)FC磁盤陣列。其中7臺(tái)服務(wù)器（以hvn1,hvn2…h(huán)vn7命名）部署cloudview云操作系統(tǒng)作為虛擬化主機(jī)，另外3臺(tái)服務(wù)器部署開源虛擬化軟件，1臺(tái)FC磁盤陣列作為共享存儲(chǔ)并使用ocfs2集群文件系統(tǒng)。hvn1創(chuàng)建cvm虛機(jī)、coc/csp虛機(jī)，hvn2、hvn3、hvn4、hvn5、hvn6、hvn7創(chuàng)建業(yè)務(wù)虛機(jī)，業(yè)務(wù)虛機(jī)的鏡像文件存儲(chǔ)在ocfs2共享存儲(chǔ)上。Cloudview實(shí)訓(xùn)管理云平臺(tái)設(shè)計(jì)框架如圖4所示。

圖4 Cloudview網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

（二）基礎(chǔ)環(huán)境配置

基礎(chǔ)環(huán)境包括業(yè)務(wù)網(wǎng)、管理網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、IPMI網(wǎng)。其中業(yè)務(wù)網(wǎng)保證用戶可以從辦公網(wǎng)訪問(wèn)cloudview系統(tǒng)及虛擬機(jī)集群；管理網(wǎng)為cloudview系統(tǒng)管理的網(wǎng)絡(luò)，管理網(wǎng)只需要保證cloudview節(jié)點(diǎn)互相訪問(wèn)，不需要與用戶局域網(wǎng)或辦公網(wǎng)訪問(wèn)；數(shù)據(jù)網(wǎng)指的是掛載共享存儲(chǔ)需要的網(wǎng)絡(luò)；IPMI網(wǎng)為物理機(jī)IPMI地址。

（三）平臺(tái)部署

1.安裝物理機(jī)

在hvn1～hvn7物理機(jī)安裝vcell，vcell鏡像可以刻錄成光盤，使用本地光驅(qū)安裝。也可以配置好hvn1～hvn7的IPMI地址，使用瀏覽器登陸，利用IKVM功能，把vcell的iso重鏡像給hvn1～hvn7。

2.創(chuàng)建并安裝cvm、cos和csp

cvm、cos和csp的創(chuàng)建安裝如表1所示。

（四）用戶端功能模塊

用戶注冊(cè)及密碼管理模塊：用戶注冊(cè)時(shí)需要填寫個(gè)人詳細(xì)信息，注冊(cè)頁(yè)面具有判斷用戶填寫的數(shù)據(jù)格式是否正確，提示用戶設(shè)置密碼的安全等級(jí)以及為找回密碼而設(shè)置的手機(jī)驗(yàn)證和郵箱驗(yàn)證等功能。

用戶信息管理模塊：可以修改會(huì)員手機(jī)、郵箱、個(gè)人資料及密碼信息。

資源應(yīng)用模塊：用戶根據(jù)硬件資源詳情（虛擬機(jī)、路由器、帶寬、存儲(chǔ)和IP），選擇資源類型、使用數(shù)量和時(shí)長(zhǎng)等并提交資源申請(qǐng)單給后臺(tái)管理員。

待辦事務(wù)模塊：可以查看各類待辦事務(wù)并進(jìn)行各類操作，具有搜索事務(wù)、查看事務(wù)和處理事務(wù)等功能。

表1 cloudview安裝步驟分解表

消息管理模塊：可以發(fā)送新的站內(nèi)消息，查看已收到和已發(fā)送的站內(nèi)消息。

（五）管理員端功能模塊

服務(wù)目錄模塊：可以執(zhí)行虛擬機(jī)、操作系統(tǒng)和硬件資源的添加、修改、上架和下架等操作。

機(jī)構(gòu)維護(hù)模塊：可以執(zhí)行添加、修改、刪除、凍結(jié)、解凍機(jī)構(gòu)或部門操作。

用戶維護(hù)模塊：可以執(zhí)行查詢、添加、修改、刪除、凍結(jié)、解凍用戶操作。

用戶組維護(hù)模塊：通過(guò)“分配人員”區(qū)域可查看具有該角色屬性的成員列表；通過(guò)“分配用戶組”區(qū)域可查看具有該角色屬性的用戶組列表；通過(guò)“分配權(quán)限”可查看該角色所具有的權(quán)限。

消費(fèi)記錄管理模塊：可實(shí)現(xiàn)用戶資源申請(qǐng)單的審批、查看歷史資源消費(fèi)記錄、實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)資源使用率等功能。

云平臺(tái)前后端使用流程如圖5所示。

圖5 云平臺(tái)使用流程示意圖

四、Cloudview實(shí)訓(xùn)管理云平臺(tái)的功能

本文所構(gòu)建的平臺(tái)部署在校園內(nèi)網(wǎng)，管理員通過(guò)該平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)下述管理功能。

（1）面向多服務(wù)級(jí)別的虛擬數(shù)據(jù)中心管理

管理員通過(guò)統(tǒng)一的管理控制臺(tái)，可以方便地查看數(shù)據(jù)中心各服務(wù)器、虛擬機(jī)、容器的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)處理故障和告警，并能創(chuàng)建不同服務(wù)級(jí)別的虛擬數(shù)據(jù)中心，以滿足不同業(yè)務(wù)要求。

（2）面向資產(chǎn)的使用生命周期管理

管理員通過(guò)虛擬數(shù)據(jù)中心的CVM平臺(tái)集中管理資源資產(chǎn)，并通過(guò)資產(chǎn)分發(fā)、資產(chǎn)申請(qǐng)、資產(chǎn)使用、資產(chǎn)回收方式對(duì)資產(chǎn)生命周期進(jìn)行全面管控。

（3）面向配額的申請(qǐng)審批管理

管理員基于實(shí)際使用需求，通過(guò)云服務(wù)方式完成資源的在線申請(qǐng)、審批和分配管理。

（4）面向部門級(jí)別的資產(chǎn)使用統(tǒng)計(jì)管理

管理員可針對(duì)部門或部門內(nèi)項(xiàng)目組，對(duì)各類資源使用情況、資源余量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、排名。

五、結(jié)論

本文闡述了基于cloudview的實(shí)訓(xùn)管理云平臺(tái)的構(gòu)建方案和主要功能。旨在為高職院校實(shí)訓(xùn)室管理提供具有完善的組織自維護(hù)功能，在彈性資源分配策略和可視化流程基礎(chǔ)上建立起一個(gè)開放式、標(biāo)準(zhǔn)化、易擴(kuò)展、資源聯(lián)動(dòng)的統(tǒng)一智能管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)資源的精細(xì)化和動(dòng)態(tài)管理，以適應(yīng)各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)的資源服務(wù)。

[1]唐維，田瑞雪.基于KVM圖書館虛擬化平臺(tái)構(gòu)建研究[J].圖書館學(xué)刊，2015（5）：98-100.

[2]李磊，李小寧.基于Openstack的科研教學(xué)云計(jì)算平臺(tái)的構(gòu)建與運(yùn)用[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2014（6）：127-133.

[3]KVM[EB/OL].[2014-10-12].http：//www.linux-kvm.org/ page/Main_Page.

（編輯：林鋼）

Construction of Practice Management Cloud Platform based on Cloudview

ZHANG Yun
(School of IOT,Wuxi Vocational Institute of Commerce,Wuxi 214153,China)

In response to the problems concerning practice management in higher vocational college information construction,a solution of practice management platform on the basis of Cloudview is proposed.Elaboration on requirements analysis,platform building and function indicates that the utilization of VT technology can realize the strategy of elastic resource allocation and visualized management,respond to various business needs quickly and flexibly,and improve the ability of practice management as well as the maintenance of practice classroom greatly.

Cloudview；Practice management;Cloud platform;Higher vocational colleges

G 647.682

A

1671-4806（2016）06-0086-04

2016-08-15

張?jiān)疲?976—），女，江蘇無(wú)錫人，講師，工程碩士，研究方向?yàn)樵朴?jì)算技術(shù)。